像java一样python也可以定义一个抽象类。
在讲抽象类之前,先说下抽象方法的实现。
抽象方法是基类中定义的方法,但却没有任何实现。在java中,可以把方法申明成一个接口。而在python中实现一个抽象方法的简单的方法是:
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class Sheep( object ):
def get_size( self ):
raise NotImplementedError
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任何从Sheep继承下来的子类必须实现get_size方法。否则就会产生一个错误。但这种实现方法有个缺点。定义的子类只有调用那个方法时才会抛错。这里有个简单方法可以在类被实例化后触发它。使用python提供的abc模块。
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import abc
class Sheep( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .absractmethod
def get_size( self ):
return
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这里实例化Sheep类或任意从其继承的子类(未实现get_size)时候都会抛出异常。
因此,通过定义抽象类,可以定义子类的共同method(强制其实现)。
如何使用抽象类
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import abc
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .abstractmethod
def load( self , input ):
return
@abc .abstractmethod
def save( self , output, data):
return
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通过ABCMeta元类来创建一个抽象类, 使用abstractmethod装饰器来表明抽象方法
注册具体类
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class B( object ):
def load( self , input ):
return input .read()
def save( self , output, data):
return output.write(data)
A.register(B)
if __name__ = = '__main__' :
print issubclass (B, A) # print True
print isinstance (B(), A) # print True
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从抽象类注册一个具体的类
子类化实现
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class C(A):
def load( self , input ):
return input .read()
def save( self , output, data):
return output.write(data)
if __name__ = = '__main__' :
print issubclass (C, A) # print True
print isinstance (C(), A) # print True
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可以使用继承抽象类的方法来实现具体类这样可以避免使用register. 但是副作用是可以通过基类找出所有的具体类
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for sc in A.__subclasses__():
print sc.__name__
# print C
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如果使用继承的方式会找出所有的具体类,如果使用register的方式则不会被找出
使用__subclasshook__
使用__subclasshook__后只要具体类定义了与抽象类相同的方法就认为是他的子类
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import abc
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .abstractmethod
def say( self ):
return 'say yeah'
@classmethod
def __subclasshook__( cls , C):
if cls is A:
if any ( "say" in B.__dict__ for B in C.__mro__):
return True
return NotTmplementd
class B( object ):
def say( self ):
return 'hello'
print issubclass (B, A) # True
print isinstance (B(), A) # True
print B.__dict__ # {'say': <function say at 0x7f...>, ...}
print A.__subclasshook__(B) # True
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不完整的实现
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class D(A):
def save( self , output, data):
return output.write(data)
if __name__ = = '__main__' :
print issubclass (D, A) # print True
print isinstance (D(), A) # raise TypeError
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如果构建不完整的具体类会抛出D不能实例化抽象类和抽象方法
具体类中使用抽象基类
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import abc
from cStringIO import StringIO
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .abstractmethod
def retrieve_values( self , input ):
pirnt 'base class reading data'
return input .read()
class B(A):
def retrieve_values( self , input ):
base_data = super (B, self ).retrieve_values( input )
print 'subclass sorting data'
response = sorted (base_data.splitlines())
return response
input = StringIO( """line one
line two
line three
""" )
reader = B()
print reader.retrieve_values( input )
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打印结果
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base class reading data
subclass sorting data
['line one', 'line two', 'line three']
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可以使用super来重用抽象基类中的罗辑, 但会迫使子类提供覆盖方法.
抽象属性
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import abc
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .abstractproperty
def value( self ):
return 'should never get here.'
class B(A):
@property
def value( self ):
return 'concrete property.'
try :
a = A()
print 'A.value' , a.value
except Exception, err:
print 'Error: ' , str (err)
b = B()
print 'B.value' , b.value
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打印结果,A不能被实例化,因为只有一个抽象的property getter method.
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Error: ...
print concrete property
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定义抽象的读写属性
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import abc
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
def value_getter( self ):
return 'Should never see this.'
def value_setter( self , value):
return
value = abc.abstractproperty(value_getter, value_setter)
class B(A):
@abc .abstractproperty
def value( self ):
return 'read-only'
class C(A):
_value = 'default value'
def value_getter( self ):
return self ._value
def value_setter( self , value):
self ._value = value
value = property (value_getter, value_setter)
try :
a = A()
print a.value
except Exception, err:
print str (err)
try :
b = B()
print b.value
except Exception, err:
print str (err)
c = C()
print c.value
c.value = 'hello'
print c.value
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打印结果, 定义具体类的property时必须与抽象的abstract property相同。如果只覆盖其中一个将不会工作.
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error: ...
error: ...
print 'default value'
print 'hello'
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使用装饰器语法来实现读写的抽象属性, 读和写的方法应该相同.
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import abc
class A( object ):
__metaclass__ = abc.ABCMeta
@abc .abstractproperty
def value( self ):
return 'should never see this.'
@value .setter
def value( self , _value):
return
class B(A):
_value = 'default'
@property
def value( self ):
return self ._value
@value .setter
def value( self , _value):
self ._value = _value
b = B()
print b.value # print 'default'
b.value = 'hello'
print b.value # print 'hello'
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